Таяние льдов приводит к снижению генетического разнообразия белых медведей

Изменение климата — одна из наиболее актуальных мировых проблем. Очень заметно его влияние в Арктике, где таяние ледников приводит к фрагментации местообитаний животных. Группа ученых из Норвегии и Канады показала, что исчезновение ледового покрова приводит к снижению генетического разнообразия и повышению изоляции популяций белых медведей.

Авторы проанализировали 626 образцов ДНК белых медведей, отобранных с 1995 по 2016 год сотрудниками Норвежского полярного института на архипелаге Шпицберген. Они изучили 22 микросателлитных маркера, данные о которых были опубликованы ранее. Для целей анализа ученые выделили четыре географические зоны на основе точек сбор образцов и пять временных промежутков — T1: 1995–1999; T2: 2000–2004; T3: 2005–2009; T4: 2010–2014; T5: 2015–2016.

Анализ генетического разнообразия показал, что за двадцатилетний период ожидаемая гетерозиготность и количество аллелей в популяциях снизились на 9% и 3%, соответственно. Ученые также обнаружили, что значение коэффициента родства внутри популяций выросло.

По данным анализа популяционной структуры, присутствовавший раньше генетический обмен между различными группами белых медведей в последнее время все время снижался. В конце концов две из трех выделенных популяций стали представлять собой изолированные генетические кластеры.

Ученые также смоделировали несколько сценариев дальнейшего изменения генетического разнообразия белых медведей. Как и ожидалось, наиболее благоприятный исход возможен, если не будет происходить потеря ледяного покрова и нарушение сообщения между популяциями. Сценарии, предусматривающие дальнейшее таяние льдов, последующую изоляцию популяций и (или) снижение численности, говорят о значительном снижении генетического разнообразия и дальнейшем генетическом разделении популяций на протяжение ближайших 100 поколений.

Авторы исследования обращают внимание на то, что ледовый покров — это средообразующий фактор для белых медведей. Наличие или отсутствие льда диктует возможность и пути расселения особей. При нарушении ледового покрова разрываются связи между популяциями, что препятствует генетическому обмену и в итоге может привести к снижению приспособленности отдельных особей и вида в целом. Ученые также считают необходимым продолжение генетического мониторинга популяций медведей на Шпицбергене, чтобы отслеживать снижение генетического разнообразия.